Tipos, dispositivo e princípio de operação dos freios a disco

Os freios a disco hidráulicos são um dos tipos de freios de fricção. Sua parte giratória é representada por um disco de freio, e a parte estacionária é representada por uma pinça com pastilhas de freio. Apesar do uso generalizado de freios a tambor, os freios a disco ainda são os mais populares. Vamos entender o dispositivo de um freio a disco, bem como descobrir as diferenças entre os dois freios.

Dispositivo de freios a disco

O projeto do freio a disco é o seguinte:

• suporte (suporte);
• trabalho cilindro de freio;
• pastilhas de freio;
• disco de freio.

A pinça, que é um corpo de ferro fundido ou alumínio (na forma de um suporte), é fixada na articulação do volante. O desenho da pinça permite que ela se mova ao longo dos trilhos no plano horizontal em relação ao disco de freio (no caso de um mecanismo com pinça flutuante). A carcaça da pinça contém pistões que, ao frear, pressionam as pastilhas de freio contra o disco.

O cilindro de freio de trabalho é feito diretamente na carcaça da pinça, dentro dela existe um pistão com lábio de vedação. Para remover o ar acumulado ao sangrar os freios, um encaixe é instalado no corpo.

As pastilhas de freio, que são placas de metal com lonas de fricção fixas, são instaladas no alojamento da pinça em ambos os lados do disco de freio.

O disco de freio giratório é montado no cubo da roda. O disco de freio é aparafusado ao cubo.

Tipos de freios a disco

Os freios a disco são divididos em dois grandes grupos de acordo com o tipo de calibrador (calibrador) usado:

• mecanismos com suporte fixo;
• mecanismos com um suporte flutuante.

Na primeira versão, o suporte tem a capacidade de se mover ao longo das guias e possui um pistão. No segundo caso, a pinça é fixa e contém dois pistões montados em lados opostos do disco de freio. Os freios com pinça fixa são capazes de criar uma força maior de pressão das pastilhas contra o disco e, consequentemente, uma força de frenagem maior. No entanto, seu custo é superior ao dos freios de pinça flutuante. Portanto, esses freios são usados ​​principalmente em carros potentes (usando vários pares de pistões).

Como funcionam os freios a disco

Os freios a disco, como qualquer outro freio, são projetados para alterar a velocidade do veículo.

Operação passo a passo dos freios a disco:

1. Quando o motorista pressiona o pedal do freio, o GTZ cria pressão nos tubos do freio.
2. Para um mecanismo com uma manilha fixa: a pressão do fluido atua sobre os pistões dos cilindros de freio de trabalho com ambos os lados do disco de freio, que por sua vez pressionam as pastilhas contra ele. Para o mecanismo de suporte flutuante: a pressão do fluido atua no pistão e no corpo da pinça ao mesmo tempo, forçando o último a se mover e pressionar a almofada contra o disco do outro lado.
3. Um disco imprensado entre duas almofadas reduz a velocidade devido à força de atrito. E isso, por sua vez, leva à frenagem do carro.
4. Depois que o motorista solta o pedal do freio, a pressão é perdida. O pistão retorna à sua posição original devido às propriedades elásticas do colar de vedação e as almofadas são retraídas com uma leve vibração do disco durante o movimento.

Tipos de discos de freio

De acordo com o material de fabricação, os discos de freio são divididos em:

1. Ferro fundido;
2. Discos de aço inoxidável;
3. Carbono;
4. Ceramic.

Na maioria das vezes, os discos de freio são feitos de ferro fundido, que possui boas propriedades de fricção e baixos custos de produção. O desgaste dos discos de freio de ferro fundido não é grande. Por outro lado, com travagens intensas regulares, o que provoca um aumento da temperatura, o disco de ferro fundido pode entortar e, se entrar água, pode rachar. Além disso, o ferro fundido é um material bastante pesado e, após uma longa permanência, pode enferrujar.

Discos conhecidos e aço inoxidável, que não é tão sensível às mudanças de temperatura, mas tem propriedades de fricção mais fracas do que o ferro fundido.

Os discos de carbono são mais leves do que os discos de ferro fundido. Eles também têm um coeficiente de atrito e faixa de trabalho mais altos. No entanto, em termos de custo, essas rodas podem competir com o custo de um carro pequeno. Sim, e para operação normal, eles precisam ser pré-aquecidos.

Os freios de cerâmica não podem corresponder à fibra de carbono em termos de coeficiente de atrito, mas têm várias vantagens:

• resistência a altas temperaturas;
• resistência ao desgaste e corrosão;
• alta resistência;
• pequena gravidade específica;
• durabilidade

A cerâmica também tem suas desvantagens:

• baixo desempenho da cerâmica em baixas temperaturas;
• rangido durante o trabalho;
• alto custo.

Os discos de freio também podem ser subdivididos em:

1. Ventilado;
2. Perfurado.

Os primeiros consistem em duas placas com cavidades entre elas. Isso é feito para uma melhor dissipação de calor dos discos, cuja temperatura operacional média é de 200-300 graus. O último tem perfurações / entalhes ao longo da superfície do disco. Perfurações ou entalhes são projetados para drenar produtos de desgaste das pastilhas de freio e manter um coeficiente de atrito constante.

Tipos de pastilhas de freio

As pastilhas de freio, dependendo do material das lonas de fricção, são divididas nos seguintes tipos:

• amianto;
• sem amianto;
• orgânico.

Os primeiros são muito prejudiciais ao organismo, portanto, para a troca dessas almofadas, todas as medidas de segurança devem ser observadas.

Em almofadas sem amianto, lã de aço, aparas de cobre e outros elementos podem desempenhar o papel de um componente de reforço. O custo e a qualidade das almofadas dependerão de seus elementos constituintes.

As almofadas feitas de fibras orgânicas têm as melhores propriedades de frenagem, mas seu custo será alto.

Serviço de discos e pastilhas de freio

Desgaste e substituição do disco

O desgaste do disco de freio está diretamente relacionado ao estilo de direção do motorista. O grau de desgaste é determinado não apenas pela quilometragem, mas também por dirigir em estradas ruins. Além disso, a qualidade dos discos de freio afeta o grau de desgaste.

A espessura mínima permitida do disco de freio depende da marca e do modelo do veículo.

O valor médio da espessura mínima admissível do disco para os freios dianteiros é de 22-25 mm, para os traseiros - 7-10 mm. Depende do peso e da potência do veículo.

Os principais fatores que indicam que os discos de freio dianteiro ou traseiro precisam ser substituídos são:

• esgotamento dos discos durante a frenagem;
• dano mecânico;
• aumento na distância de parada;
• diminuindo o nível de fluido de trabalho.

Desgaste e substituição de almofadas

O desgaste da pastilha de freio depende principalmente da qualidade do material de fricção. O estilo de condução também desempenha um papel importante. Quanto mais intensa for a travagem, maior será o desgaste.

As almofadas dianteiras desgastam-se mais rapidamente do que as almofadas traseiras devido ao facto de sofrerem a carga principal durante a travagem. Ao substituir as pastilhas, é melhor trocá-las ao mesmo tempo nas duas rodas, seja traseira ou dianteira.

As almofadas instaladas em um eixo também podem sofrer desgaste irregular. Depende da facilidade de manutenção dos cilindros de trabalho. Se o último estiver com defeito, eles comprimem as almofadas de maneira desigual. Uma diferença na espessura das almofadas de 1,5-2 mm pode indicar desgaste desigual das almofadas.

Existem várias maneiras de determinar se as pastilhas de freio precisam ser substituídas:

1. Visual baseado na verificação da espessura do revestimento de fricção. O desgaste é indicado por uma espessura de revestimento de 2-3 mm.
2. Mecânica, na qual as almofadas são equipadas com placas metálicas especiais. Estes últimos, à medida que as lonas se desgastam, começam a entrar em contato com os discos de freio, razão pela qual os freios a disco rangem. O motivo do rangido dos freios é o desgaste do forro de até 2-2,5 mm.
3. Eletrônico, que utiliza almofadas com sensor de desgaste. Assim que o forro de fricção é apagado do sensor, seu núcleo entra em contato com o disco de freio, o circuito elétrico fecha e o indicador no painel acende.

Prós e contras de freios a disco versus freios a tambor

Os freios a disco têm uma série de vantagens sobre os freios a tambor. Suas vantagens são as seguintes:

• operação estável com entrada de água e poluição;
• operação estável quando a temperatura aumenta;
• resfriamento eficiente;
• tamanho e peso pequenos;
• facilidade de manutenção.

As principais desvantagens dos freios a disco em comparação com os freios a tambor incluem:

• alto custo;
• menos eficiência de frenagem.